Диэлектрические потери в газе
И
сточником
диэлектрических потерь в газах может
быть в основном только электропроводность,
т.к. ориентация дипольных молекул газа
при их поляризации не сопровождается
по формуле:
.
Зависимость
tg
от напряжения
называется кривой ионизации
.
При напряжении Uн газ в порах ионизируется и tg заметно возрастает. При U>U1 начинается пробой в газе.
Диэлектрические потери в жидкостях
В неполярных жидких диэлектриках потери обусловлено только электропроводностью, если жидкость не содержит примесей с дипольными моментами (нефтяное конденсаторное масло).
Полярные жидкости в зависимости от условий (t, ) могут обладать заметными потерями, связанные с дипольно-релаксационной поляризацией. В технике применяются жидкие диэлектрики, которые представляют собой смесь полярных и неполярных веществ (н-р, масляно-канифольный кампалуиды).
Диэлектрические потери в полярных диэлектриках при переменном напряжении значительно превосходят потери, обусловленные электропроводностью.
Такие потери называют дипольно-релаксационными потерями.
Диэлектрические потери в твердых веществах
Твердые вещества делят:
1) Диэлектрики молекулярной структуры
2) Диэлектрики ионной структуры
3) Сегнетоэлектрики
4) Диэлектрики неоднородной структуры.
1. Диэлектрические потери зависят от вида молекул. Диэлектрики с неполярными молекулами, не имеющих примесей, обладают малыми диэлектрическими потерями, которые зависят от температуры (бумага, картон, ортстекло)
2. Диэлектрические потери связаны с особенностями упаковки ионов в решетке. В веществах с плотной упаковкой ионов при отсутствии примесей диэлектрические потери малы (оксид алюминия, каменная соль). К диэлектрикам с неплотной упаковкой ионов относятся кристаллические вещества, обладающие большими диэлектрическими потерями (муллит, входящий в состав фарфора; кордизерит (компоненты керамики), - глинозем, циркон и др.)
Рассмотрим механизм диэлектрических потерь в стеклах: в этом случае следует различать:
А) потери, малозависящие от температуры и возрастающие прямопропорционально частоте, tg не зависит от скорости ().
Б) потери, возрастающие с временем, мало зависят от частоты, tg убывает с возрастанием частоты.
Потери из случая (А) обуславливаются релаксационной поляризацией и сильно выражены в технических стеклах.
Потери (Б) вызываются передвижением слабосвязанных ионов и рассматривается как потери, обусловленные электропроводностью.
3. Диэлектрические потери в сегнетоэлектриках выше, чем у обычных диэлектриков. Диэлектрические потери у сегнетоэлектриков мало изменяются с изменением температуры в области самопроизвольной поляризации и резко падают при температуре выше точки Кюри.
4. К диэлектрикам с неоднородной структурой можно отнести керамику. Диэлектрические потери в керамике обуславливается видом кристаллической и стекловидной фазой и количественным соотношением между ними. Потери повышены, если в процессе производства образуются включения с электронной электропроводимостью.